水泥行业节能减排的措施与途径

李占森 李晓朋 程华民 孙彦峰

河南建筑材料研究设计院有限责任公司（450002）

0 前言

随着节能法的颁布与实施，节能作为企业增效降耗、降低经营成本的重要手段，已普遍被人们所认识和接受。在利国利民的同时，也有利于树立企业社会形象，提高设备自动化水平。与世界发达国家相比，我们的建材工业总体水平还较落后。进一步加强节能工作是深入贯彻科学发展观、落实节约资源基本国策、建设节约型社会的一项重要措施。水泥企业是能源消耗大户，有着巨大的节能潜力。

我国是世界第二耗能大国，从国家节能减排目标来看，建材工业是仅次于冶金、化工的第三能源消耗大户。建材工业占全国能源总消耗的7%左右，其中水泥工业又占建材能源消耗的75%。水泥行业也是CO2排放大户。国家“十一·五”计划要求企业每年节能5%，如何达到此目标是水泥行业迫切需要解决的问题。

现对水泥工厂的节能方案做简单阐述，希望能起到抛砖引玉的作用。水泥厂节能减排可以从以下几个方面做起：变频调速技术、余热发电技术及余热利用技术、在空气压缩机上的节能应用、四代篦冷机使用和除尘系统改造等。

1 节能减排措施与途径

1.1 变频调速技术

通常在设计中，用户风机设计风量比实际需要的高出很多，这样容易形成了人们常说的“大马拉小车”的现象，造成电能的浪费，而且无计可施。利用变频器可以通过适当降低风机电机的运行频率，恰到好处地满足风量的需求，从而轻易地将此部分电能节约下来。特别要指出的是，交流调速系统在节约能源方面有着很大的优势。一方面，交流拖动的负荷在总用电量中占一半或一半以上的比重，这类负荷实现节能,可以获得十分可观的节电效益。另一方面，交流拖动本身存在可以挖掘的节电潜力。在交流调速系统中,选用电机时往往留有一定余量，电机又不总是在最大负荷情况下运行；如果利用变频调速技术，轻载时，通过对电机转速进行控制，就能达到节电的目的。工业上大量使用风机、水泵、压缩机等，其用电量约占工业用电量的50%；如果采用变频调速技术，既可大大提高其效率，又可减少10%的电能消耗。

1.2 余热发电技术及余热利用技术

对于资源的再利用也是节能的形式之一。在水泥生产中体现的就是对于余热的利用。目前较为广泛的方式就是利用余热发电。这样的装置可以在不增加任何热源的情况下进行发电。这项技术的采用，既节省了电能的消耗又实现了水泥生产的节能减排。下面介绍一下闪蒸余热发电技术：闪蒸就是在发电系统中利用了闪蒸的理论。具体的过程是，利用余热对水进行加热产生蒸汽和热水，并将主蒸汽和热水进行分流，蒸汽进入高压汽口，热水进入闪蒸装置，并产生低压蒸汽，在这里将主蒸汽和低压蒸汽一同引入汽轮机内对其做功实现发电。做功后的低压蒸汽通过凝聚为锅炉供水。这样的过程中可以产生两种产品：其一是电能，其二是热水。

采用纯低温余热发电技术。在新建水泥熟料生产线配套设计纯低温余热发电项目，在原有水泥熟料生产线改造配置纯低温余热发电项目。2 000 t/d级水泥熟料生产线配置4.5 MW发电机组，5 000 t/d级水泥熟料生产线配置9 MW发电机组，实际单位发电量达到36 kwh/t以上。

1.3 在空气压缩机上的节能应用

气压缩机恒压供气使用变频器与压力控制构成闭环控制系统,使压力波动减少1.5%，降低噪音、减少振动。保证设备长期稳定运行，从而减少了设备维护工作量，延长了设备使用寿命。用变频器后，空压机可在任何压力下随意起动，打破了以前不允许带压起动的规定,起动电流也较以前大大降低。通过使用变频器后的实例,多数压缩机节电率约在20%左右，比节电率较大的风机低。但压缩机的电动机功率都较大,从几十瓦直到几百瓦甚至几千瓦，其节电量值较大，经济效益十分显著。同时，控制平质大为提高,可使压缩空气的压力始终保持恒定，用户感到十分满意。总之，压缩机使用变频实现节能计改项目是值得推广的。

1.4 工艺及设备改进

1）四代蓖冷机的使用：拥有专利技术STAFF流量阀，自动优化风量分布，低电耗，随料床厚度的变化自动敏感地调节风量，优化冷却风分布，提高热交换效率。流量自动控制调节功能系统具有高热交换率、低电耗的优点，更加符合国家提倡节能降耗的要求。流量自动控制调节调节阀为为全机械结构，可以实现根据篦床上料层的厚度自动调节阀门的开闭和调大调小，进而达到自动调节供风量的功能，提高单位风量冷却效率，降低了不必要的能耗。

2）普通水泥磨改造成高细磨：普通水泥磨生产水泥，颗粒较粗，颗粒形貌圆度率较低，降低了磨机的台时产量，不利于环保。普通水泥磨改造成高细磨，水泥产品细度提高颗粒效果好，增产、节能效果更加显著。而且运行更加稳定、可靠。

3）预热器综合改造技术工程：窑密封采用简单易行的石墨块及鱼磷片型式结构，将漏风率控制在1%以下。改善预热器的煤燃烧状况，寻找合适的喷煤点。改善通风，防止预热器塌料与结皮堵塞。强化预热器物料的分散与热交换。使用先进的内筒结构与材料，延长使用周期。喷煤管及回转窑使用优质耐火材料。

4）除尘设备优化技术改造工程：加强对除尘设备优化技术改造，有组织排放点达到国家标准。强化清洁生产意识，提高工作标准。新建项目考虑使用大布袋收尘器提高排放标准。加强管理，提高维护水平，即有电收尘器应在电场、极板、振打各方面达到技术要求,袋收尘器应逐步选用新型设备，达到清洁生产要求。

2 总结

目前的建材技术水平还不能让我们舍弃水泥这种建筑材料，但水泥生产过程中的高耗能、高污染是不争的事实。如何做到既解决了水泥需要又能节能减排，是摆在世界水泥行业面前的难题。只有在实践中开发和研究在生产中的创新技术、改进工艺流程、使用节能设备，才能实现水泥行业综合节能减排的目的。

[1]变频调速技术优点.百度文库[C].

[2]第四代行进式稳流冷却机交流材料.百度文库[C].

[3]水泥行业节能减排技术措施.百度文库[C].